産業技術総合研究所（産総研）は島津製作所と共同で，カーボンナノチューブ（CNT）を酸化する簡便な方法を考案するとともに，この方法で合成した酸化CNTを用いて，生体透過性の良い第2近赤外（NIR-II）領域で発光する近赤外蛍光イメージングプローブを開発した（ニュースリリース）。
CNTは蛍光を発することが知られているが，近年，CNTを孤立分散させた水に，オゾン水を混和し光を照射して，より高い蛍光量子収率の酸化CNTを合成する方法が報告されている。この酸化CNTは生体透過性の良い近赤外光で励起でき，NIR-II領域で発光する。しかし，酸化CNTの大量合成ができないなどの課題があった。
今回，紫外線照射で発生したオゾンでCNT薄膜に数分間の酸化処理を行なうことで，酸化CNTを合成する方法を開発した。この方法は，数時間の反応時間を要する従来法に比べ，短時間に多量の酸化CNTを合成できる。
合成した酸化CNTは近赤外光励起によりNIR-II領域で蛍光を発光するため，近赤外蛍光イメージングプローブとして応用できる。合成した酸化CNTの表面をリン脂質ポリエチレングリコール（PLPEG）でコーティングして水に分散できるようにし，生体内イメージングプローブとして用いてマウスの血管を長時間高輝度で造影できた。
また，免疫グロブリンG（IgG）を修飾したPLPEG（IgG-PLPEG）でコーティングしたところ，免疫沈降（IP）反応により，標的指向性を付与できる可能性が確認できた。
今回開発した酸化CNT合成法は，複雑な装置を必要とせず，数分間という短い反応時間で合成でき，スケールアップが容易などの利点がある。合成した酸化CNTは，生体透過性の良いNIR-II領域で蛍光を発光し，高輝度近赤外蛍光イメージングプローブとして使用できる。
さらに，適切な表面修飾を施すことによって，標的指向性を持つ高輝度近赤外蛍光イメージングプローブとしての応用が期待される。研究グループは今後，高輝度な酸化CNT近赤外蛍光イメージングプローブの実用化に取り組むとしている。
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